Простое вещество. Молекула фтора, подобно молекулам водорода и фтора, двухатомна. Энергия диссоциации С12 больше (243 кДж/моль), чем у F2 (151 кДж/моль). Распад молекул хлора на атомы становится заметным, начиная с 1000°С.
Большую устойчивость молекулы С12 по сравнению с F, можно объяснить тем, что в молекуле F2 связывающие электроны отталкиваются друг от друга сильнее, чем в более крупной по размерам молекуле С12.
В обычных условиях хлор — газ желто-зеленого цвета (т. пл. —101,0°С, т. кип. —34,20С). Ограниченно растворяется в воде (1 объем воды растворяет около 2 объемов хлора).
Хлор — активный окислитель. Он весьма энергично реагирует с металлами и большинством неметаллов (за исключением О2, N2 и инертных газов), легко окисляет многие сложные соединения. Восстановительные свойства хлор проявляет лишь при взаимодействии с фтором. Вступает также в реакции диспропорционирования, для протекания которых наиболее благоприятна щелочная среда, способствующая образованию простых и сложных анионов:
С12 + 2ОН- ↔ Cl- + ClO- + H2O,
С12 + NaOH ↔ NaCl + NaCIO + H2O.
Получают свободный хлор окислением хлоридов: в лаборатории — химическим окислением концентрированной соляной кислоты; в технике — электролизом водного раствора NaCl и — как побочный продукт — при получении натрия электролизом расплава NaCl.
Хлор применяют для стерилизации питьевой воды, широко используют в качестве окислителя в самых разнообразных отраслях химической промышленности.
Соединения со степенью окисления хлора -1. Характер химической связи, а, следовательно, и свойства хлоридов, как и фторидов, закономерно изменяются по группам и периодам элементов. Так, в ряду хлоридов элементов данного периода тип химической связи изменяется от преимущественно ионной в хлоридах типичных металлов до ковалентной в хлоридах неметаллов. Ионные хлориды — твердые кристаллические вещества с высокими температурами плавления, ковалентные хлориды — газы, жидкости или же легкоплавкие твердые вещества. Промежуточное положение занимают ионно-ковалентные хлориды.
Ионные хлориды (хлориды металлов) проявляют основные свойства, ковалентные хлориды (хлориды неметаллов) — кислотные, например:
Основные хлориды гидролизу практически не подвергаются, а кислотные гидролизуются полностью и необратимо с образованием кислот:
SiCl4 + 3НОН = H2SiO3 + 4HC1.
Различие свойств хлоридов разного типа проявляется также в реакциях их между собой, например:
КСl + А1С13 = К[А1С14].
основный кислотный
При этом основные хлориды (за счет ионов С1-) являются донорами электронных пар, а кислотные — акцепторами. Амфотерные хлориды взаимодействуют как с кислотными, так и с основными соединениями. Большинство хлоридов металлов хорошо растворимо в воде (за исключением AgCl, CuCl, AuCl, T1C1 и PbCl2).
Хлориды получают хлорированием простых веществ хлором или сухим хлоридом водорода:
2Fe + 3С12 = 2FeCl3,
Fe + 2НС1 (г) = FeCI2+ Н2,
взаимодействием оксидов с хлоридами (часто с СС14) либо с хлором в присутствии угля:
TiO2+ 2Cl2+C = TiCl4 + CO2.
Большое применение в технике имеет хлорид водорода НС1. В обычных условиях НС1 — бесцветный газ (т. пл. -114,2°С, т. кип.- 84,9°С). В промышленности его получают синтезом из простых веществ:
Н2 (г) + С12 (г) =2НС1 (г),=.
Хлорид водорода очень хорошо поглощается водой (1 объем Н2О при 200С поглощает около 450 объемов НС1). Водный раствор HCl — сильная кислота, называемая соляной. Как сильная кислота HCl находит широкое применение в технике, медицине, лабораторной практике и т, д.
При действии сильных окислителей или при электролизе хлориды проявляют восстановительные свойства. Так, концентрированная соляная кислота проявляет восстановительные свойства при действии на нее оксида марганца (IV):
МnО2 + 4НС1 = МnС12 + С12 + 2H2О.
Этой реакцией пользуются в лаборатории для получения хлора.
При нагревании хлорид водорода окисляется кислородом (катализатор — СиС12):
4НС1 (г) + О2 (г) = 2Н2О (г) + 2С12 (г)
Do'stlaringiz bilan baham: |